《发电厂电气部分》试题以及答案

一、选择题

1、《中华人民共和国可再生能源法》通过的日期是：

A 2005年2月28日

B 2005年10月28日

C 2004年2月28日

D 2003年10月1日

2、以下哪一项不是制定《中华人民共和国可再生能源法》的直接目的：

A 促进可再生能源的开发利用

B 增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全

C 保护环境，实现经济社会的可持续发展

D 促进节能

3、《中华人民共和国可再生能源法》是在哪次会议上通过的：

A 第九届全国人民代表大会常务委员会第十次会议通过

B 第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过

C 第十届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过

D 第十届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过

4、以下哪种能源利用方式不是《中华人民共和国可再生能源法》的适用范围：

A 通过低效率炉灶直接燃烧方式利用薪柴

B 通过低效率炉灶直接燃烧方式利用粪便

C 通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆

D 以上三项都不是

5、《中华人民共和国可再生能源法》规定，为发展可再生能源，国务院教育行政部门应当将可生能源知识和技术纳入__________。

A 小学、中学教育课程

B 普通教育、职业教育课程

C 中学、大学教育课程

D 职业教育课程

6、《中华人民共和国可再生能源法》的颁布，不可能标志着：

A 我国的能源问题很快就能解决

B 我国对可再生能源的开发利用在认识上的提高

C 我国在可再生能源法制建设上迈出了关键一步

D 我国对可再生能源的重视程度有较大提高

7、下列哪个选项不属于可再生能源产业标准：

A 全国范围内统一技术要求的有关可再生能源技术的国家标准。

B 国家燃煤火电并网技术标准

C 全国范围内统一技术要求的有关可再生能源产品的国家标准

D 国家可再生能源电力的并网技术国家标准。

8、按照我国法规性质分类，《中华人民共和国可再生能源法》是：

A 国家法律

B 中央行政部门的规章

C 地方性法律

D 地方政府的行政规章

9、为了促进可再生能源的利用，《中华人民共和国可再生能源法》规定，国家制定可再生能源发展的中长期目标与规划，以下法律要求含义表述不正确的是哪一项：

A 国家制定可再生能源开发利用中长期总量目标

B 省、自治区、直辖市独立制定可再生能源利用中长期总量目标

C 国家编制全国可再生能源开发利用规划

D 省、自治区、直辖市制定本行政区的可再生能源开发利用规划

10、国家安排资金，除用于支持可再生能源开发利用外，还支持下列哪项工作：

A 可再生能源新技术科学研究和应用示范

B 可再生能源的产品标准和技术规范的制定

C 可再生能源新产品和新技术的应用示范工程

D 以上三个方面都是

11、《中华人民共和国可再生能源法》分为几章。

A 8

B 3

C 5

D 10

12、下列哪一项不属于可再生能源利用：

A 羊八井地热能发电站

B 边远地区的户用光伏发电

C 利用燃气轮机进行天然气发电

D 大中型畜禽养殖场的沼气发电

13、下列哪一项属于可再生能源利用：

A 安装碳捕获技术的煤电

B 户用风力发电系统

C “煤变油”技术

D 洁净煤利用技术

14、以下哪项不是狭义海洋能的表现形式：

A 海上风能

B 潮汐能

C 波浪能

D 温差能、盐差能和海流能

15、以下哪项属于地热能的应用：

A拉萨羊八井的地热发电站

B 云南腾冲旅游风景区的温泉洗浴

C 天津民用住宅的地热集中供热

D 以上三项都是

16、根据《中华人民共和国可再生能源法》,对于可再生能源开发利用的科学技术研究，国家将实施以下哪项措施：

A 将其列为科技发展的优先领域

B 将其列为高技术产业发展的优先领域

C 将其纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划

D 以上三项都正确

17、关于水电，以下哪项是不正确的：

A 2004年我国已经开发了水电3亿千瓦

B我国的水能资源经济和技术可开发量约4亿千瓦

C 水电原理主要是利用河流落差，利用势能发电的

D 水电是清洁的可再生能源

18、根据《中华人民共和国可再生能源法》，我国将采取以下哪项措施促进可再生能源技术的推广利用：

A 将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域

B 推动可再生能源市场的建立和发展

C 国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，

D 以上三项都正确

19、以下哪项不是我国的能源消费中存在的问题：

A 消费总量大、人均消费水平低、利用技术落后

B 清洁能源所占比例太大

C 能源供应安全问题凸现，石油进口依存度高

D 化石能源消费对环境的压力大

20、我国在编制可再生能源利用规划过程中可以征求以下哪些方面的意见：

A 某省能源办公室

B 李教授，某大学的能源专家

C 李芳，青海偏僻山区农民，她的家还没有用上电

D 以上三项都有可能

21、国务院教育行政部门将可再生能源知识和技术纳入相关教育的课程，以下哪项是其主要目的：

A 提高社会对可再生能源的认识和知识水平

B 提高教育质量，普及中小学教育

C 保证所有人都参与能源开发工作

D 提高人口素质，鼓励计划生育

22、以下哪项不可能得到国家可再生能源科学技术研究支持：

A 可再生能源技术发展路线图的发展

B 电热器的使用推广

C 沼气发电改进技术改进

D 风电高峰值测定方法改进

23、国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源_____电力系统。

A 独立

B 并网

C 综合

D 集中

24、可再生能源发电的上网服务由_____提供。

A 发电企业

B 电网企业

C 供电企业

D 变电站

25、按照国务院____主管部门或者___人民政府的规定，石油销售企业应将生物液体燃料纳入燃料销售体系。

A 资源 省级

B 燃料 县级

C 能源 省级

D 能源 县级

26、为了促进太阳能的利用，《中华人民共和国可再生能源法》规定，国家鼓励单位和个人安装和使用以下哪种系统：

A 太阳能热水系统

B 太阳能供热采暖和制冷系统

C 太阳能光伏发电系统

D 以上都是

27、国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能利用系统，国务院建设行政主管部门应当会同国务院有关部门制定太阳能利用系统与建筑结合的_____。

A 技术政策

B 经济政策

C 技术经济政策

D 行政管理政策

28、 《中华人民共和国可再生能源法》规定，在建筑物的设计和施工中，_____应当为太阳能利用提供必备条件。

A 房地产开发企业

B 建筑单位

C 设计单位

D 施工单位

29、 对已建成的建筑物，在不影响_____的前提下，住户可以安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统。

A 质量

B 安全

C 美观

D 质量与安全

30、 《中华人民共和国可再生能源法》规定，农村地区可再生能源发展规划应由_____以上地方人民政府管理能源工作的部门会同有关部门制定。

A 地区级

B 县级

C 省级

D 市级

31、 各地制定农村地区本地可再生能源发展规划，应当考虑当地________的实际情况。

A 经济社会发展

B 生态保护

C 卫生综合治理需要

D 以上都是

32、 《中华人民共和国可再生能源法》规定，农村地区应因地制宜地推广可再生能源应用技术。下列不属于在农村地区推广的技术类型是：

A 户用太阳能

B 小型风能

C 小型水能

D 大型水电站

33、 制定可再生能源发电上网电价的原则是_______。

A 有利于促进可再生能源开发利用

B 经济合理

C A和B都是

D 成本有效

34、 可再生能源上网电价高于____发电平均上网电价的部分，可以分摊。

A 煤炭

B 天然气

C 石油

D 常规能源

35、 可再生能源上网电价管理具体办法由国务院_______主管部门制定。

A 能源

B 财政

C 价格

D 税收

36、 可再生能源发电费用分摊具体办法由国务院_______主管部门制定。

A 能源

B 财政

C 价格

D 税收

37、 公共可再生能源独立电力系统的销售电价执行同一地区____销售电价。

A 统一

B 分类

C 特殊

D 一般

38、 国家投资或补贴建设的公共可再生能源独立电力系统合理的运行和管理费用超出_____的部分，可依照《中华人民共和国可再生能源法》第二十条规定的办法分摊。

A 平均上网电价

B 煤电上网电价

C 销售电价

D 民用电价

39、 可再生能源热力和燃气的价格制定原则与可再生能源发电价格制定的原则_____。

A 相同

B 不同

C 部分相同

D 以上都不正确

40、 进入城市管网的可再生能源热力和燃气的价格，根据____管理权限确定。

A 行政

B 价格

C 成本

D 职能

41、 如果在中国东部发达地区和西部贫困地区分别开发风力发电项目，且两地风力资源状况相同，那么两地风电上网电价_____。

A 东部高

B 西部高

C 一样

D 关系不确定

42、 生物质发电上网电价中高于电网平均上网电价的部分，可以在____中分摊。

A 发电成本

B 销售电价

C 平均电价

D 收购电价

43、 从本质上来讲，可再生能源发电实行电价分摊机制，最终由_____承担其电价超出电网平均上网电价的部分。

A 发电企业

B 电网企业

C 供电企业

D 消费者

44、 可再生能源上网电价应____。

A 10年内保持不变

B 向社会公开

C 各地区必须相同

D 商业秘密，不可公开

45、 “实行招标的可再生能源发电项目上网电价，与国务院价格主管部门确定的同类可再生能源发电项目的上网电价完全无关。”这种说法_____。

A 正确

B 不正确

C 不完全正确

D 以上都不对

46、 可再生能源发电项目的上网电价，可根据可再生能源_____的发展适时调整。

A 总装机容量

B 设备成本的变化

C 生态环境状况

D 开发利用技术

47、下面的可再生能源开发利用工作，哪一项不能得到国家财政设立的可再生能源发展专项资金的支持。

A科学技术研究

B产品和技术标准的制定

C产品销售

D示范工程

48、_____生活用可再生能源的项目，可以获得可再生能源发展专项资金的支持。

A农村地区、牧区

B全国各地

C城市

D沿海

49、下列哪些项目可以获得可再生能源发展专项资金支持：

A 某企业建设热电联产项目

B 某可再生能源研究所开发新型太阳能利用技术

C 某县新建一座10MW天然气发电厂

D 某地建立超临界发电厂的示范工程

50、下列哪项活动可以获得可再生能源发展专项资金的支持：

A某单位开展可再生能源资源评价

B 通过“村村通电”工程，解决偏远山区用电问题

C 某研究单位开展引进消化风力发电技术

D 以上三项。

51、下列哪项经济活动，有可能获得可再生能源发展专项资金的支持：

A投资建设海上试验风电场

B制定兆瓦级大型风机设备的技术标准

C太阳能光伏发电产业化技术创新

D以上都有可能

52、可再生能源发展专项资金，可以用于支持偏远地区和海岛可再生能源_____电力系统建设。

A并网

B综合

C集中

D独立

53、对列入国家可再生能源产业发展指导目录、符合信贷条件的可再生能源开发利用项目，可以获得_____提供的财政贴息贷款。

A财政部

B农业部

C金融机构

D政府机构

54、如果某生物质能发电项目符合国家可再生能源产业发展指导目录，并按规定核准验收，可以享受的经济激励是：

A享受国家规定的税收优惠政策

B 享受国家规定的上网电价

C 享受电网公司提供的上网服务

D 以上都是

55、国家对符合条件的可再生能源的项目给予税收优惠，条件是：

A列入产业发展指导目录

B列入国家发展规划

C列入区域发展战略

D获得生产许可证

56、可再生能源发展税收优惠的具体办法由_____规定。

A 人民代表大会

B物价部门

C国务院

D 以上都不对

57、电力监管机构可以对电力企业进行检查，检查要_____。

A为企业保守秘密

B按照规定的程序进行

C公布企业秘密

D A和B

58、有权对电力企业的可再生能源发电资料进行检查和监督的部门是：

A统计局

B电网公司

C 电力监管机构

D发电企业

59、《中华人民共和国可再生能源法》规定电力企业要记载和保存_____的有关资料。

A所有发电形式

B可再生能源发电

C天然气发电

D燃煤发电

60、下列有关电力监管机构监管的几种行为，正确的是：

A公开企业的商业秘密

B向被监管企业收取检查费用

C要求转让企业经营权

D 电力监管机构应该为被检查的电力企业保守商业秘密

61、《中华人民共和国可再生能源法》规定了行政责任，对在可再生能源开发利用监督管理工作中违反该法的主管人员应依法给予_____。

A行政处分

B撤销职务

C弥补损失

D刑事处罚

62、如果县级人民政府的能源管理部门违反了本法规定，应由_____责令改正。

A国务院

B县级人民政府

C市级人民政府

D以上三种均有可能。

63、如果经营燃气管网的企业不准许符合入网标准的燃气入网，则应由_____管理能源工作的部门责令限期改正。

A乡级人民政府

B国务院

C省级人民政府

D县级人民政府

64、经营热力管网的企业应当准许符合入网_____标准的热力入网。

A技术

B经济

C工艺

D价格

65、为促进可再生能源开发利用，石油销售企业应当将符合国家标准的_____纳入其燃料销售体系。

A生物液体燃料

B燃料

C石油

D汽油

66、《中华人民共和国可再生能源法》中对生物质能的定义，是指利用自然界的植物、粪便以及城乡_____转化成的能源。

A有机废物

B 无机废物

C有机物

D无机物

67、《中华人民共和国可再生能源法》中对可再生能源独立电力系统的定义，是指不与_____连接的单独运行的可再生能源电力系统。

A居民区

B用户

C用电单位

D电网

68、《中华人民共和国可再生能源法》中对能源作物的定义，是指经专门种植，用以提供_____的草本和木本植物。

A 能源原料

B能源

C生物质能

D 能量

69、《中华人民共和国可再生能源法》中对生物液体燃料的定义，是指利用_____生产的甲醇、乙醇和生物柴油等液体燃料。

A生物质资源

B生物

C石油产品

D 生物的分泌物

70、《中华人民共和国可再生能源法》从_____起施行。

A 2006年1月1日

B 2005年3月1日

C 2007年1月1日

D 2005年10月1日

二、判断题

1、 我国出台可再生能源法的主要目的是应对气候变化。

2、 国务院价格主管部门对全国可再生能源的开发利用实施统一管理。

3、 在《中华人民共和国可再生能源法》通过以前，我国已经通过法律规定了可再生能源开发利用的中长期总量目标。

4、 国家能源主管部门负责组织和协调全国可再生能源资源的调查和评价工作。

5、 经过国务院批准的《可再生能源开发利用规划》的全部内容应当向社会公布（保密的内容除外）。

6、 国家应当制定技术标准用以规范可再生能源技术的发展。

7、 2004年我国能源消费量超过了30亿吨标准煤。

8、 现在我国的太阳能热水器生产和使用量均居世界第一位。

9、 水电不是可再生能源。

10、 我国的风力发电装机居世界第三位，亚洲第一位。

11、 内蒙古自治区是我国风能资源最丰富的地区之一。

12、 根据可再生能源法的规定，可再生能源发电价格由地方政府制定。

13、 可再生能源法鼓励生物质燃料的推广应用，允许符合技术标准的生物燃气和热力进入城镇燃气和热力系统。

14、 地方政府有权确定生物燃气和热力的入网价格。

15、 太阳每秒钟照射到地球上的能量大概就相当于500万吨煤。

16、 发展可再生能源的目的之一是保护环境。

17、 目前，全球每年生产和消费的能源总量90%左右是可再生能源。

18、 天然气是可再生能源。

19、 我国已经成为世界上第二大能源消费国。

20、 可再生能源可以部分解决偏僻无电地区上百万农牧民人口的用电问题。

21、 按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。

22、 乙醇汽油已经在我国部分省市推广应用，中央政府出台了专门的政策鼓励乙醇汽油的生产和销售。

23、 煤矿瓦斯是可再生能源。

24、 房地产开发企业不需要为太阳能利用提供必备条件。

25、 对已建成的建筑物，住户不可以安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统。

26、 建设可再生能源并网发电项目不需要政府的行政许可。

27、 开发利用可再生能源只是电网企业的责任。

28、 电网企业应当与政府许可的可再生能源发电企业签订并网合同，并提供上网服务。

29、 国家支持在无电地区建设可再生能源电力系统的目的是为当地生产和生活提供电力服务。

30、 石油销售企业应当将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。

31、 国家鼓励安装使用太阳能热水系统，但是不支持太阳能光伏发电系统。

32、 建筑与太阳能光伏利用结合的技术规范可以由房地产开发企业自行制定。

33、 可再生能源发电的上网电价可以适时调整。

34、 实行招标的可再生能源发电项目，应该按照中标确定的价格执行，招标电价可以超过国家公布的固定电价。

35、 电网企业为收购可再生能源电量而支付的合理费用可以计入电网企业输电成本。

36、 电网企业为收购可再生能源电量额外支付的费用，可以从销售电价中回收。

37、 法律要求电网企业为可再生能源发电上网提供服务，因此电网企业可以决定可再生能源发电上网的优惠价格。

38、 县级以上人民政府应当对农村地区的可再生能源利用项目提供财政支持。�

39、 国家要求每个县级以上的行政区都要设立可再生能源发展专项基金。

40、 对列入国家可再生能源产业发展指导目录、符合信贷条件的可再生能源开发利用项目，金融机构应当提供无息贷款。

41、 国家对列入可再生能源产业发展指导目录的项目给予税收优惠。具体办法由各级人民政府规定。

42、 国家可再生能源专项资金不支持可再生能源开发利用设备的本地化生产。

43、 电力监管机构有权对可再生能源发电企业的一切资料进行检查和监督。

44、 县级以上地方人民政府管理能源工作的部门在可再生能源开发利用监督管理工作中，违反本法规定，构成犯罪的，依法追究刑事责任。

45、 电网企业未全额收购可再生能源电量，造成可再生能源发电企业经济损失的，而且拒不改正的，应当处以经济惩罚。

46、 经营热力管网的企业不准许符合入网技术标准的热力入网，应当处以热力生产企业经济损失额一倍的罚款。

47、 石油销售企业应当将所有生物液体燃料纳入其燃料销售体系。

48、 所有的乙醇、甲醇、二甲醚等都是生物液体燃料。

49、 能源作物，是指经专门种植，用以提供能源原料的草本和木本植物。

50、 《中华人民共和国可再生能源法》于2005年2月通过后，立即生效，开始施行。

新能源就业方向

毕业生从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学等工作。主要就业方向为发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等等！

从事行业：

毕业后主要在新能源、机械、建筑等行业工作，大致如下：

1、新能源

2、机械/设备/重工

3、建筑/建材/工程

4、环保

5、电气/电气/电力/水利

6、专业服务(咨询、人力资源、财会)

7、其他行业

8、汽车及零配件

工作城市：

毕业后，深圳、北京、广州等城市就业机会比较多，大致如下：

1、深圳

2、北京

3、广州

4、上海

5、南昌

6、武汉

7、南京

8、宁波

3、新能源就业前景

新能源属于能源动力一级学科，培养能源工程方面，包括能量转换及有效利用的理论与技术、能源综合利用及节能、制冷及供热系统（汽源、热源、冷源、热力管网、燃气输配等热力系统）、热电厂等工程方面规划设计、施工安装、运行管理及相关设备生产开发的高级工程技术及管理人才。本专业含电厂热能动力、城镇市政热能与动力工程（制冷与供热）两个专业方向。随着我国核技术及核产业的不断发展和国家对核技术领域投入的不断加大，迫切需要高素质的核科学技术人才补充到相关单位。

我之前在中国电子系统技术有限公司上班，我们一般都说公司的简称：中国系统。要说这个公司怎么样，我觉得还不错，挺大的一家科技类公司，而且是国企；福利待遇还是蛮好的！再说一说中国系统的实力和优势，他主要是聚焦数字与信息服务，在现代数字城市建设与运营、行业数字化转型、高科技工程服务等领域，为客户提供安全、技术领先、持续进化的产品、技术、解决方案与综合服务。正是这些优势，所以中国系统和很多政府、企业都签约发展协议。还是很强的！您的采纳给我提供源源不断的动力，很高兴您能满意必须要说的是中国电子系统技术有限公司技术力量非常雄厚，其中技术人员占比高达64%，而且我了解到中国系统与各大城市都签约了建设现代数字城市。目前，中国电子系统技术有限公司的数字技术与行业应用的深入融合，为中国数字经济发展树立了应用典范。中国电子系统技术有限公司的简称是中国系统，它成立于1975年，是中国电子现代数字城市战略的主要推动者和践行者。中国系统与多个政府部门和城市签订了合作协议，助力推动中国现代数字城市的建设和发展。我刚开始从新闻中看到中国电子系统技术有限公司（简称：中国系统）的时候，也经常疑惑它怎么样，为什么这么多城市与客户选择与它合作，后来了解了才知道原来中国系统是中国领先的现代数字城市运营服务商，服务非常好。中国系统要比同行业响应快，比同行做得快，而且同样的成本，还比同行做得好。中国电子系统技术有限公司(原中国电子系统工程总公司，以下简称中电系统)是1975年经国务院批准成立，隶属于中国电子信息产业集团有限公司的二级企业。 业务涵盖综合环保、高科技工程、园区开发、智慧城市等多个领域，现拥有中国电子系统工程第二、三、四建设有限公司，中电京安节能环保科技有限公司和中电行唐生物质能热电有限公司等投资企业。

中电系统主营承包各类电子系统工程、机电设备安装工程以及相关的建筑工程承包有关电子行业的国外工程和境内外资工程房屋建筑工程施工总承包环保及绿色能源项目的开发、管理及咨询服务污水处理技术、固体废弃物处理技术、大气环境治理技术的研发、技术咨询、技术服务及专业承包液化天然气、天然气应用，加注站建设的项目投资与技术咨询房地产开发与经营云平台服务、云软件服务，智能化、信息化与节能的设备与系统的运行维护服务

进入21世纪以来，我国面临的能源安全和环境生态保护问题日趋严峻，可再生能源已经成为能源发展战略的重要组成部分以及能源转型的重要发展方向。根据可再生能源应用的不同领域，电力系统建设正在发生结构性转变，可再生能源发电已开始成为电源建设的主流。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一。

装机容量世界第一

生物质能是重要的可再生能源，开发利用生物质能，是能源生产和消费革命的重要内容，是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。为推进生物质能分布式开发利用，扩大市场规模，完善产业体系，加快生物质能专业化多元化产业化发展步伐。截至2020年底，全国已经投产生物质发电项目有1353个。

在国家大力鼓励和支持发展可再生能源，以及生物质能发电投资热情高涨，各类生物质发电项目纷纷建设投产等推动下，我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。2020年，生物质发电新增装机543万千瓦，累计装机达2952万千瓦。我国生物质发电装机容量已经是连续三年列世界第一。

生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电。2020在，在我国生物质发电结构中，垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大，达到51.9%其次是农林生物质发电，累计装机容量占比为45.1%沼气发展累计装机容量占比仅为3.0%。

生物质能发电量稳定增长

近年来，我国生物质能发电量保持稳步增长态势。2020年，中国生物质年发电量达到1326亿千瓦时，同比增长19.35%。

从发电量结构来看，垃圾焚烧发电量最大，2020年中国垃圾焚烧发电量为778亿千瓦时，占比为58.6%农林生物质发电量为510亿千瓦时，占比为38.5%2020年沼气发电量为37.8亿千瓦时，占比为2.9%。

随着生物质发电快速发展，生物质发电在我国可再生能源发电中的比重呈逐年稳步上升态势。截至2020年底，我国生物质发电累计装机容量占可再生能源发电装机容量的3.2%总发电量占比上升至6.0%。生物质能发电的地位不断上升，反映生物质能发电正逐渐成为我国可再生能源利用中的新生力量。

垃圾焚烧发电量将持续增长

在我国生物质发电结构中，垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大。国内生活垃圾清运量和无害化处理率保持持续增长，对于垃圾焚烧的需求也在日益增加。为满足垃圾焚烧消纳生活垃圾的需求，随着垃圾焚烧发电市场从东部地区向中西部地区和乡镇转移，垃圾焚烧发电量将持续增长。

农林生物质发电项目利用小时数从2018年开始逐年走低，主要原因是可再生能源补贴拖欠对农林生物质发电项目影响较大。根据统计，2019年农林生物质发电利用小时数超过5000h的项目未188个，总装机为526万千瓦。据此判断约50%的项目在承受电价补贴拖欠的压力下，仍坚持项目运营。2020年农林生物质发电新增装机容量也有所下降，为217万千瓦。

山东生物质发电全国领先

总体上来看，生物质发电整体呈现东强西弱的局面。东部和南部沿海地区发展较好。

2020年，全国生物质发电量排名前五位的省份是山东、广东、江苏、浙江和安徽，发电量分别为365.5万千瓦、282.4万千瓦、242.0万千瓦、240.1万千瓦和213.8万千瓦。

2020年，全国生物质发电新增装机容量排名前五位的省份是广东、山东、江苏、浙江和安徽，分别为67.7万千瓦、64.6万千瓦、41.7万千瓦、38.9万千瓦和36.0万千瓦。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国生物质能发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

编辑本段国际发展状况

燃料电池

发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题，2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视，现在它已是能源、电力行业不得不正视的课题。 磷酸型燃料电池(PAFC) 燃料电池

受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响，日本决定开发各种类型的燃料电池，PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构（NEDO）进行开发。自1981年起，进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发，以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。 富士电机公司是目前日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年，该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置，富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况，到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。 东芝公司从70年代后半期开始，以分散型燃料电池为中心进行开发以后，将分散电源用11MW机以及200kW机形成了系列化。11MW机是世界上最大的燃料电池发电设备，从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造，1991年3月初发电成功后，直到1996年5月进行了5年多现场试验，累计运行时间超过2万小时，在额定运行情况下实现发电效率43.6%。在小型现场燃料电池领域，1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化，成立了ONSI公司，以后开始向全世界销售现场型200kW设备"PC25"系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行，到1998年4月，共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机，累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看，累计运行时间4万h是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发，早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发，该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。它的制造成本是$3000/kW，近期将推出的商业化PC25D型设备成本会降至$1500/kW，体积比PC25C型减少1/4，质量仅为14t。明年即2001年，在中国就将迎来第一座PC25C型燃料电池电站，它主要由日本的MITI（NEDO）资助的，这将是我国第一座燃料电池发电站。 PAFC作为一种中低温型（工作温度180-210℃）燃料电池，不但具有发电效率高、清洁、无噪音等特点，而且还可以热水形式回收大部分热量。下表给出先进的ONSI公司PC25C型200kWPAFC的主要技术指标。最初开发PAFC是为了控制发电厂的峰谷用电平衡，近来则侧重于作为向公寓、购物中心、医院、宾馆等地方提供电和热的现场集中电力系统。 PAFC用于发电厂包括两种情形：分散型发电厂，容量在10-20MW之间，安装在配电站；中心电站型发电厂，容量在100MW以上，可以作为中等规模热电厂。PAFC电厂比起一般电厂具有如下优点：即使在发电负荷比较低时，依然保持高的发电效率；由于采用模块结构，现场安装简单，省时，并且电厂扩容容易。 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技术上全球领先，现在它的应用领域从交通工具到固定电站，其子公司BallardGenerationSystem被认为在开发、生产和市场化零排放质子交换膜燃料电池上处于世界领先地位。BallardGenerationSystem最初产品是250kW燃料电池电站，其基本构件是Ballard燃料电池，利用氢气（由甲醇、天然气或石油得到）、氧气（由空气得到）不燃烧地发电。Ballard公司正和世界许多著名公司合作以使BallardFuelCell商业化。BallardFuelCell已经用于固定发电厂：由BallardGenerationSystem，GPUInternationalInc.，AlstomSA和EBARA公司共同组建了BallardGenerationSystem，共同开发千瓦级以下的燃料电池发电厂。经过5年的开发，第一座250kW发电厂于1997年8月成功发电，1999年9月送至IndianaCinergy，经过周密测试、评估，并提高了设计的性能、降低了成本，这导致了第二座电厂的诞生，它安装在柏林，250kW输出功率，也是在欧洲的第一次测试。很快Ballard公司的第三座250kW电厂也在2000年9月安装在瑞士进行现场测试，紧接着，在2000年10月通过它的伙伴EBARABallard将第四座燃料电池电厂安装在日本的NTT公司，向亚洲开拓了市场。在不同地区进行的测试将大大促进燃料电池电站的商业化。第一个早期商业化电厂将在2001年底面市。下图是安装在美国Cinergy的Ballard燃料电池装置，目前正在测试。 图是安装在柏林的250kW PEMFC燃料电池电站： 在美国，PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司，他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年，PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。最近，PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战，为了推广这种产品，1999年2月，PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司，产品改称GEHomeGen7000，由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后，大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置，其总和将接近一个核电机组的容量，这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给，又因分散式系统设计增加了电力的稳定性，即使少数出现了故障，但整个发电系统依然能正常运转。 在Ballard公司的带动下，许多汽车制造商参加了燃料电池车辆的研制，例如：Chrysler(克莱斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大众)和Volvo(富豪)等，它们许多正在使用的燃料电池都是由Ballard公司生产的，同时，它们也将大量的资金投入到燃料电池的研制当中，克莱斯勒公司最近给Ballard公司注入4亿5千万加元用于开发燃料电池汽车，大大的促进了PEMFC的发展。1997年，Toyota公司就制成了一辆RAV4型带有甲醇重整器的跑车，它由一个25kW的燃料电池和辅助干电池一起提供了全部50kW的能量，最高时速可以达到125km/h，行程可达500km。目前这些大的汽车公司均有燃料电池开发计划，虽然现在燃料电池汽车商业化的时机还未成熟，但几家公司已确定了开始批量生产的时间表，Daimler-Benz公司宣布，到2004年将年产40000辆燃料电池汽车。因而未来十年，极有可能达到100000辆燃料电池汽车。 PEMFC是一种新型、有远大前途的燃料电池，经过从80年代初到现在的近20年的发展，质子交换膜燃料电池起了翻天覆地的变化。这种变化从其膜电极的演变过程可见一斑。膜电极是PEMFC的电化学心脏，正是因为它的变化，才使得PEMFC呈现了今天的蓬勃生机。早期的膜电极是直接将铂黑与起防水、粘结作用的Tefion微粒混合后热压到质子交换膜上制得的。Pt载量高达10mg/cm2。后来，为增加Pt的利用率，使用了Pt/C催化剂，但Pt的利用率仍非常低，直到80年代中期，PEMFC膜电极的Pt载量仍高达4mg/cm2。80年代中后期，美国LosAlamos国家实验室（LANL）提出了一种新方法，采用Nafion质子交换聚合物溶液浸渍Pt/C多孔气体扩散电极，再热压到质子交换膜上形成膜电极。此法大大提高了Pt的利用率，将膜电极的载铂量降到了0.4mg/cm2。1992年，LANL对该法进行了改进，使膜电极的Pt载量进一步降低到0.13mg/cm2。1995年印度电化学能量研究中心（CEER）采用喷涂浸渍法制得了Pt载量为0.1mg/cm2的膜电极，性能良好。据报道，现在LANL试验的一些单电池中，膜电极上铂载量已降到0.05mg/cm2。膜电极上铂载量的减少，直接可以使燃料电池的成本降低，这就为其商品化的实现准备了条件。 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) 50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为近期实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。现在MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。预计2002年将商品化生产。 美国能源部（DOE）去年已拨给固定式燃料电池电站的研究费用4420万美元，而其中的2/3将用于MCFC的开发，1/3用于SOFC的开发。美国的MCFC技术开发一直主要由两大公司承担，ERC（EnergyResearchCorporation）（现为FuelCellEnergyInc.）和M-CPower公司。他们通过不同的方法建造MCFC堆。两家公司都到了现场示范阶段：ERC1996年已进行了一套设于加州圣克拉拉的2MW的MCFC电站的实证试验，目前正在寻找3MW装置试验的地点。ERC的MCFC燃料电池在电池内部进行无燃气的改质，而不需要单独设置的改质器。根据试验结果，ERC对电池进行了重新设计，将电池改成250kW单电池堆，而非原来的125kW堆，这样可将3MW的MCFC安装在0.1英亩的场地上，从而降低投资费用。ERC预计将以$1200/kW的设备费用提供3MW的装置。这与小型燃气涡轮发电装置设备费用$1000/kW接近。但小型燃气发电效率仅为30%，并且有废气排放和噪声问题。与此同时，美国M-CPower公司已在加州圣迭戈的海军航空站进行了250kW装置的试验，现在计划在同一地点试验改进75kW装置。M-CPower公司正在研制500kW模块，计划2002年开始生产。 日本对MCFC的研究，自1981年"月光计划"时开始，1991年后转为重点，每年在燃料电池上的费用为12-15亿美元，1990年政府追加2亿美元，专门用于MCFC的研究。电池堆的功率1984年为1kW，1986年为10kW。日本同时研究内部转化和外部转化技术，1991年，30kW级间接内部转化MCFC试运转。1992年50-100kW级试运转。1994年，分别由日立和石川岛播磨重工完成两个100kW、电极面积1m2，加压外重整MCFC。另外由中部电力公司制造的1MW外重整MCFC正在川越火力发电厂安装，预计以天然气为燃料时，热电效率大于45%，运行寿命大于5000h。由三菱电机与美国ERC合作研制的内重整30kWMCFC已运行了10000h。三洋公司也研制了30kW内重整MCFC。目前，石川岛播磨重工有世界上最大面积的MCFC燃料电池堆，试验寿命已达13000h。日本为了促进MCFC的开发研究，于1987年成立了MCFC研究协会，负责燃料电池堆运转、电厂外围设备和系统技术等方面的研究，现在它已联合了14个单位成为日本研究开发主力。 欧洲早在1989年就制定了1个Joule计划，目标是建立环境污染小、可分散安装、功率为200MW的"第二代"电厂，包括MCFC、SOFC和PEMFC三种类型，它将任务分配到各国。进行MCFC研究的主要有荷兰、意大利、德国、丹麦和西班牙。荷兰对MCFC的研究从1986年已经开始，1989年已研制了1kW级电池堆，1992年对10kW级外部转化型与1kW级内部转化型电池堆进行试验，1995年对煤制气与天然气为燃料的2个250kW系统进行试运转。意大利于1986年开始执行MCFC国家研究计划，1992-1994年研制50-100kW电池堆，意大利Ansodo与IFC签定了有关MCFC技术的协议，已安装一套单电池（面积1m2）自动化生产设备，年生产能力为2-3MW，可扩大到6-9MW。德国MBB公司于1992年完成10kW级外部转化技术的研究开发，在ERC协助下，于1992年-1994年进行了100kW级与250kW级电池堆的制造与运转试验。现在MBB公司拥有世界上最大的280kW电池组体。 资料表明，MCFC与其他燃料电池比有着独特优点： a．发电效率高比PAFC的发电效率还高； b．不需要昂贵的白金作催化剂，制造成本低； c．可以用CO作燃料； d．由于MCFC工作温度600-1000℃，排出的气体可用来取暖，也可与汽轮机联合发电。若热电联产，效率可提高到80%； e．中小规模经济性与几种发电方式比较，当负载指数大于45%时，MCFC发电系统成本最低。与PAFC相比，虽然MCFC起始投资高，但PAFC的燃料费远比MCFC高。当发电系统为中小规模分散型时，MCFC的经济性更为突出； f．MCFC的结构比PAFC简单。 固体氧化物燃料电池(SOFC) SOFC由用氧化钇稳定氧化锆（YSZ）那样的陶瓷给氧离子通电的电解质和由多孔质给电子通电的燃料和空气极构成。空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化，在空气燃料之间氧的分差作用下，在电解质中向燃料极侧移动，在燃料极电解质界面和燃料中的氢或一氧化碳反应，生成水蒸气或二氧化碳，放出电子。电子通过外部回路，再次返回空气极，此时产生电能。 SOFC的特点如下： 由于是高温动作（600-1000℃），通过设置底面循环，可以获得超过60%效率的高效发电。 由于氧离子是在电解质中移动，所以也可以用CO、煤气化的气体作为燃料。 由于电池本体的构成材料全部是固体，所以没有电解质的蒸发、流淌。另外，燃料极空气极也没有腐蚀。l动作温度高，可以进行甲烷等内部改质。 与其他燃料电池比，发电系统简单，可以期望从容量比较小的设备发展到大规模设备，具有广泛用途。 在固定电站领域，SOFC明显比PEMFC有优势。SOFC很少需要对燃料处理，内部重整、内部热集成、内部集合管使系统设计更为简单，而且，SOFC与燃气轮机及其他设备也很容易进行高效热电联产。下图为西门子-西屋公司开发出的世界第一台SOFC和燃气轮机混合发电站，它于2000年5月安装在美国加州大学，功率220kW，发电效率58%。未来的SOFC/燃气轮机发电效率将达到60-70%。 被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中，它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家，而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要，现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。 早在1962年，西屋电气公司就以甲烷为燃料，在SOFC试验装置上获得电流，并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程，为SOFC的发展奠定了基础。此后10年间，该公司与OCR机构协作，连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质，试制100W电池，但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后，为了开辟新能源，缓解石油资源紧缺而带来的能源危机，SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程，使电解质层厚度减至微米级，电池性能得到明显提高，从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期，它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年，400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。 1987年，又在日本东京、大阪煤气公司各安装了3kW级列管式SOFC发电机组，成功地进行连续运行试验长达5000h，标志着SOFC研究从实验研究向商业发展。进入90年代DOE机构继续投资给西屋电气公司6400余万美元，旨在开发出高转化率、2MW级的SOFC发电机组。1992年两台25kW管型SOFC分别在日本大阪、美国南加州进行了几千小时实验运行。从1995年起，西屋电气公司采用空气电极作支撑管，取代了原先CaO稳定的ZrO2支撑管，简化了SOFC的结构,使电池的功率密度提高了近3倍。该公司为荷兰Utilies公司建造100kW管式SOFC系统，能量总利用率达到75%，已经正式投入使用。目前，SiemensWestinghouse宣布有两座250kWSOFC示范电厂很快将在挪威和加拿大的多伦多附近建成。下图为西屋公司在荷兰安装的SOFC示范电厂，它可以提供110kW的电力和64kW的热，发电效率达到46%，运行14000h。 燃料电池 编辑本段评估

燃料电池运行时必须使用流动性好的气体燃料。低温燃料电池要用氢气，高温燃料电池可以直接使用天然气、煤气。这种燃料的前景如何呢？我国的天然气储量是十分丰富的，现已探明陆地上储量为1.9万亿m3，专家认为我国已探明天然气储量为30万亿m3。中国还将利用丰富的邻国天然气资源，俄罗斯西西伯利亚已探明天然气储量为38.6万亿m3，可向我国年供气200~300亿m3；俄罗斯的东西伯利亚已探明天然气储量3.13万亿m3，可向我国年供气100~200亿m3；俄远东地区、萨哈林岛探明天然气储量1万亿m3，可向我国东北年供气100亿m3以上。中亚地区的哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦三国探明的天然气储量6.77万亿m3，可向外供气300亿m3。我国规划在2010年以前铺设天然气管线9000km，届时有望在全国形成“两纵、两横、四枢纽、五气库”的格局，形成可靠的供气系统。其中的两纵是南北的输气干线，即萨哈林岛--大庆--沈阳干线和伊尔库茨克--北京--日照--上海输气干线。目前我国的生产能力约为300亿m3/a，2010年为700亿m3，2020年为1000～1100亿m3。天然气主要成分为CH4（占90%左右），热值高（每立方米天然气热值为8600～9500千卡），便于运输，在3000公里的距离内运用管道输送都是十经济的。 半个世纪以来，世界大多数国家时早以完成了由煤炭时代向石油时代的转换，正在向石油、天然气时代过度。如1950年在世界能源结构中煤炭所占的比例为57.5%，而到1996年则下降为26.9%，天然气占23.5%石油占39%两者共占63%。能源界预测目前的消费量，石油只能再用20年，而天然气则可用100年，为此称21世纪是"天然气世纪"。中国的能源工业也必将跟上世界能源消费潮流。 另外由于环保的需要和IGCC技术的推动，煤的大型气化装置技术已经过关。煤炭部门的有关专家介绍，目前的技术完全可以把煤转换为氢气，转换效率可达80%，供给燃料电池作燃料，其效率要比常规热动力装置效率高得多。

编辑本段经济性

燃料电池是一种正在逐步完善的能源利用方式。其投资正在不断的降低，目前PEMFC的中国国外商业价格为$1500/kW，PAFC的价格为$3000/kW。中国国内富原公司公布其PEMFC接受订货的价格为10000元/kW。其他燃料电池国内暂无商业产品。 燃料电池发电与常规的火电投资比较不能单考虑电源投资，还应将长距离输电、配电投资与厂用电、输电能耗和两种能源转换装置的效率考虑在内。如此来计算综合投资大型的火电厂每千瓦约为1.3~1.5万元。发电消耗的燃料为燃料电池的两倍以上，按目前在中国天然气最低市价（产地市价人民币1元/m3）计算，当发电时间超过70000h以后，用燃料电池发电将比用传统的热机发电更经济。在实际发电工程中还应考虑传统的热机发电占地面积大，环境污染重的问题。随着燃料电池发电技术的不断完善，造价将不断的降低，特别是在规模化生产后，其造价将大幅度的下降，有理由相信，不久的将来这种发电方式会对传统热机发电构成挑战。

编辑本段展望

中国稀土资源丰富，发展MCFC和SOFC技术具有十分有利的条件。以天然气和净化煤气为燃料的MCFC和SOFC发电效率高达55%～65%，而且还可提供优质余热用于联合循环发电，是一种优良的区域性供电电站。热电联供时,燃料利用率高达80%以上。专家们认为它与各种大型中心电站的关系，颇类似于个人电脑与大型中心计算机的关系，二者互为补充。二十一世纪，这种区域性、环境友好的、高效的发电技术有可能发展成为一种主要的供电方式。 最近日本提出2010年普及燃料电池的应用，并向发达欧美国家建议制定安全基准和通用规格。随着其生产成本的降低，燃料电池也将在我国获得快速的发展，它将对传统的热机发电构成有利的挑战。展望其对电力系统的影响如下：

调峰能力增加

应用氢气做燃料PEMFC已经商业化，在国外容量为3kW、5kW、7kW等热电联用的燃料电池正在源源不断地进入家庭，数百kW的燃料电池正在源源不断地进入旅馆、饭店商厦等场所。这些电力装置同小型光伏发电装置一样可以独立发电，也可与电力网相连。为了获得氢燃料，目前在非纯氢燃料电池前均加了燃料改质器。据专家介绍，碳纳米管储氢技术已获得突破，随着其商业化的发展，实行家庭发电将像用煤气灶与煤气罐配合使用一样方便，购一罐氢气可以发电数月（3kg氢气能量可以使一般轿车行驶500km）。在有煤

节约配电网的建设费用

中国有许多偏远的山村和海岛，远离电网或处在电网的末端，用电量不大。从商业角度考虑，架设高电压等级的线路是不合算的，但不架设又难以实现村村通电的目标。有了燃料电池，用当地生物质气体为燃料，再配合当地的风能、太阳能等，就可以满足当地的长期的电能需求。这样可以使投资更加合理，又提高电网的经济效益。

提高电网的安全性

电网均采用高压长距离输电的方式使偏僻山区的水电和坑口、路口以及海口处的火电输送到负荷中心地带。中外近年多次电网事故证明，在地震、水灾、暴风、冰雪、雷电等自然灾害面前，这种系统往往是十分脆弱的。而星罗棋布的燃料电池加入到电网中供电，将会大大提高电网的安全性。在某个远距离的基本负荷电源跳闸时，燃料电池可以对电网起到一定的支承作用，保证重要用户的电能需求。随着MCFC、SOFC技术的突破、天然气管线的铺通和大型煤气化技术的解决，届时人们会看到，对于大规模的应用化石能源的电力系统来说，变长距离输电为长距离输气，应用大中小相结合的各种燃料电池靠近负荷供电供热会更经济、更安全。

电网管理

燃料电池发电将增加管理的复杂性。一是燃料电池发的均是直流电，需变频后入网，如此将需要对谐波进行控制；二是价格管理，每一个小的系统与电网均有电量交换，需要进行合理的价格管理，这与其他新能源入网问题一样（如太阳能、风能、生物质能发电），入网电量小，管理量不小。

1．美国的应用现状

1973年，美国建立区域性生物质能计划，并相继出台了一系列的政策法规，加快生物质能源的发展，为拥有先进的生物质能源技术的开发奠定了基础。2000年，美国设立了生物质能源研发部门，专项拨款，加大投入力度；2012年出台的新农业法案，以财政补贴的形式促进生产燃料乙醇的原材料——玉米的产量增长，玉米价格上涨使得支撑农产品高价的手段得到了加强；并于2013年4月发布《生物质创新计划项目》，将生物质能开发运用到飞机和船只上。

美国生物质直接燃烧发电技术在1979年已得到应用，当年装机容量仅有22MW。近年来得到迅速发展，2010年装机容量达到10400MW。截至2012年底，生物质能源发电量的75%属于直接燃烧发电，总装机容量达到22000MW，有望在2020年突破40000MW。燃料乙醇是目前世界上备受关注的石化燃料代替品，美国燃料乙醇生产居世界第一位，生产原料主要有玉米、马铃薯等，年产乙醇40×108m3，与该乙醇混合的汽油占该国总耗油量的三成以上。

2．欧盟的应用现状

20世纪爆发的三次“石油危机”，引起了世界范围内的能源恐慌，由此各国纷纷制订可再生能源计划，建立安全、清洁、可持续的新能源产业。欧盟各成员国政府颁布了相应的政策法规，对生物质能的研究和开发给予财政支持。

目前欧洲生物质能发展迅速，主要应用领域有转化生物柴油和生物质能发电，在生物质能供暖方面也有较高的市场化水平。欧盟能够成为全球最大的生物柴油生产基地，得益于其在原料生产、加工制造等环节给予的优惠政策。原料主要来自于欧盟各国自产的菜籽油以及进口的棕榈油和豆油，目前年产量已达世界总产量的65%。从2011年开始，欧洲生物柴油产量连续两年下滑，2012年跌至低谷。因此为确保欧洲各国生物柴油行业的持续发展，自2013年起，欧洲各国政府决定对国外进口生物柴油征收临时反倾销税，压制阿根廷和印度尼西亚等出口国对欧洲市场的影响，从而促进了本土产能的增长。

在生物质能发电方面，政府通过建立分离支持给付系统，使得劳动生产者享有45欧元/hm2（公顷）资金补贴，保障各国发展生物质能原料的供应。芬兰在欧洲建立了最大的生物质能发电站，德国和丹麦主要开发热电联产业，到2005年底，德国建成140多个区域热电联发电厂。

广东火电工程总公司成立于1956年，已发展成为具有电力工程总承包能力的综合性大型企业，现隶属于广东电网公司。公司具有电力工程总承包一级资质，火电安装、环保、送变电工程一级资质，机电与市政工程总承包资质和调试资质，以及百万千瓦级核安全设备安装、承装修电力设施、压力管道、化学清洗、大件运输和吊装等一级许可证，具有对外承包工程经营资格证书和中国实验室国家认可证书。公司通过ISO9001：2008质量体系认证、ISO14001环境管理体系认证和OSHMS职业安全卫生管理体系认证。

五十多年来，广东火电工程总公司在电力建设中辛勤耕耘，以精湛的技术、优良的质量，竭诚为国内外客户提供全方位、多功能的专业服务。足迹遍及祖国大地、远涉海外，先后承建了近两百项大中型常规燃煤电站、核电站、联合循环电站、自备热电站和柴油发电厂。进入新世纪以来，广东火电抓住机遇，确立“总承包、管理型”的企业定位，实施“走出去”经营战略，在经济发达的东南沿海地区，首都北京城郊，西部开发的热土，内蒙古草原，在四季如春的东南亚国家，热情奔放的非洲大地上，赢得了信誉，赢得了市场，工程施工从安装承包发展到“设计-设备采购-施工-调试”总承包，从火电安装一体化发展到电力建设多元化，主业施工领域除传统的燃煤机组建筑安装工程外，已经全面实施核电站核岛、常规岛和BOP的施工，还涉及到天然气燃机电厂、垃圾电厂、生物质能电厂、风力发电等新能源和电站脱硫、脱硝等市政环保工程，以及各种电压等级输电线路和变电站工程施工总承包。

人类生存和发展的三要素

物质、能量与信息。

因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢？《科学技术百科全书》是这样说的：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见，能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之，能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源（如太阳能）、地球本身蕴藏的能源（如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源（如潮汐）。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度，能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，再带动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。把电送到工厂、机关和住户，又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外，还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比，潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约可折合为6000 万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用？它们还能维持多久？我们该怎么办？

能源的种类

一次能源：煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源；

二次能源：汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源，

一次能源和二次能源能源按其生成方式，分为天然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等；人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源其中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

煤的时代

能源结构的变迁历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气，到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭：～200年

石油、天然气：～50年

核能：无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。必须指出的是，煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了，且不说可能带来的环境污染，它们还是很好的化工原料呢！

水能及新能源的潜力那么水能呢？我们知道，水力是可以长期开发利用的。但是，在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办？再说，水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中，太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且就目前的技术发展情况来看，在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似，它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制，如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235（U235）、钚-239（Pu239）、铀-233（U233）三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235，钚-239可由铀-238生成，铀-233可由钍-232（Th232）生成。

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在，而氚极少，必须由人工生成（如由锂制造）。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238，仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用得好，可用2400～2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应，氘来可大量自海水，氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40亿万吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点：回答的问题以下问题：现有的能源还能维持多久？能源利用可以不污染环境吗？核能真是可持续能源吗？

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪（如石油），最多的也能维持一、二百年（如煤）人类生存的需求。

今天，几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战：保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面，特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境，使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO） 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。其来源主要有三个方面：① 煤、石油等化石燃料的燃烧；② 汽车排放的废气；③ 工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%，到2020年达到20%。

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平。同时，过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。

但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍，可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议

1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路

中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系

为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.